基于區塊鏈的傳染病風險管理方案
信息技術與網絡安全
范勛峰，楊文梯，關志濤
(華北電力大學 控制與計算機工程學院，北京102206)
摘要： 為控制疫情傳播，傳統的傳染病風險管理方案大多采用中心化的管理模式，該模式存在著隱私信息易泄露、數據易被篡改、信息難以有效利用等問題。隨著區塊鏈技術的發展，其去中心化、防篡改、可追溯的特性為解決上述問題提供了新的思路。基于區塊鏈技術，提出一種安全、高效的傳染病風險管理方案。方案利用隱私集合計算對數據進行處理，并利用區塊鏈技術對數據進行記錄，在保護隱私數據安全的同時，實現數據的高效處理，為更好地防控突發性傳染病提供了技術保障。
中圖分類號： TP309
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.05.004
引用格式： 范勛峰，楊文梯，關志濤. 基于區塊鏈的傳染病風險管理方案[J].信息技術與網絡安全，2021，40(5)：20-26.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.05.004
引用格式： 范勛峰，楊文梯，關志濤. 基于區塊鏈的傳染病風險管理方案[J].信息技術與網絡安全，2021，40(5)：20-26.
Infectious disease risk management scheme based on blockchain
Fan Xunfeng，Yang Wenti，Guan Zhitao
(School of Control and Computer Engineering，North China Electric Power University，Beijing 102206，China)
Abstract： With the pandemic of COVID-19, the management of infectious disease transmission has also received the attention of experts. The current centralized information storage and processing strategies have negative situations such as leakage of private information, tampering with stored data, processing information effectively. With the development of blockchain, the decentralization, data non-tampering, and traceability of the blockchain provide new ideas for solving the above problems. The paper proposes an infectious disease risk management scheme based on blockchain. The scheme uses private set operation to process data, and uses blockchain to record data. The solution realizes the security and efficient processing of private data and prevents data from being tampered with, which provides technical guarantee for better prevention and control of infectious diseases.
Key words : blockchain；set operation；privacy-preserving；contact tracing
0 引言
2020年，新冠疫情的爆發不但造成了全球范圍內的公共衛生危機，也給全球經濟造成了嚴重的損失。盡管當前疫情已經得到有效控制，但如何適應疫情下新常態的生活、防止疫情再次爆發并為下次突發的公共衛生危機做好準備，仍是當前面臨的主要難題[1]。因此，政府機構以及相關的領域的專家學者都在積極地尋找相關的解決方案以管理傳染病傳播的風險。
疫情爆發時，傳染病風險管理中最主要的工作是確定傳染病風險區域。當出現感染者時，防控人員需要獲取感染者及其密切接觸者的行程信息以確定被調查群體到訪過的地點并標記這些地點為風險區域進行預警。當前，確定風險區域主要采用的是接觸者追蹤策略。醫務人員通過感染者的自述以及監控設備確認的方式獲取風險區域。該策略雖然在疫情期間發揮了巨大的作用，但卻嚴重依賴感染者的記憶力或者其是否誠實，并且具有極大的滯后性。為提升獲取風險區域的效率，科研人員利用移動設備設計了更加信息化、智能化的傳染病風險管理方案。信息化的傳染病風險管理方案優化了當前的接觸者追蹤策略，實時收集用戶信息并利用收集的數據確定風險區域。但是，當前的風險管理方案缺乏安全性與透明性。應用程序需要收集用戶的敏感信息，在信息存儲與信息處理過程中隱私信息存在被竊取或者被篡改的可能，嚴重威脅用戶人身財產安全與社會公共安全。同時，當前設計的智能化的應用程序專注于檢測接觸感染，忽略了聚集性人群的傳染風險，且由于計算開銷較大，無法大規模應用，尤其是無法應用到對物品的監測。
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范勛峰，楊文梯，關志濤
(華北電力大學 控制與計算機工程學院，北京102206)
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